指尖上的化学，呈现微观世界

黑色的石墨和闪闪发光的钻石都是同种化学成分，但却一个漆黑柔软,一个坚硬通透；物质的分子结构和物质组成是怎么影响到物质的性质的，这是近期爱迪学校澳洲高中部11年级的同学们正在学习的内容。抽象的分子形态对于学生们而言非常陌生，而制作化学分子模型，是让微观抽象的分子结构变得更加直观，便于学习，让同学们的印象更加深刻。

物质的结构决定其性质，性质进一步决定物质的用途，这是化学学科中的一条基本定律。 无论是简单的小分子还是复杂的生物大分子，对其各种物理化学性质的探究和解释都会追溯到其结构上来；尤其在生物化学领域，生物大分子的反应活性及反应特点很大程度上都受到分子三维结构的影响；在制药领域，基于计算机的药物设计研发也依赖于对目标分子三维结构的精确创建。

同学们通过创建分子模型使课本上的知识得到了运用，加深了对不同元素的成键特点、键长、键角等基本知识的理解，对分子形态有了更加形象的了解，同时制作化学分子模型还需要同学们有强大的空间想象力和动手能力。同学们分组选择了自己感兴趣的物质：如有学生创建的是广泛使用的镇痛药阿司匹林，有的创建的是中国首位诺贝尔生理学奖得主屠呦呦从青蒿中提取的一种治疗疟疾的药物——青蒿素。沉浸在分子结构的观察，学习与制作中，同学们似乎开启了微观世界的大门。

青蒿素是从复合花序植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物，由中国药学家屠呦呦在1971年发现。

同学们告诉你它的分子其实是这样的

你眼中它是这样的

石墨是高科技领域中新型复合材料的重要原料，在国民经济中具有重要的作用。

同学们告诉你它其实是这样的

你眼中它是这样的

阿司匹林是历史悠久的解热镇痛药，诞生于1899年3月6日，具有良好的解热镇痛作用。

同学们告诉你它其实是这样的

你眼中它是这样的

干冰在模具行业清洗，石油化工电力，食品制药行业，印刷工业汽车船舶行业，电子及核工业等行业中都有重要的应用。

同学们告诉你它其实是这样的

动手制作分子结构模型只是整个项目的一个部分，前后还包括提议、报告总结等环节。在这一过程中，通过查阅资料，学生们学会了如何检索文献，接触了更多的科学前沿知识，也体验了团队分工协作，共同推进一个项目。

在制作过程中同学们遇到的第一个困难是分子三维结构的获取，一些思维发散的学生找到了更为便捷的方法，他们发现了国外学术网站——输入化学式就可以呈现分子的动态三维结构。为了弄清复杂药物的结构，有些同学还专门去药店买到药物，研究药物的说明书上的结构图。

在获取结构之后，摆在面前的另一个难题是三维结构的精确创建。同学们采用轻质粘土，以便能够更加容易调节化学键的角度，更加精确的呈现分子的机构，但是这也增加了创作的难度。

在搭建青蒿素的分子模型这些环形结构的时候，这个分子的三维结构及其复杂，有三个环形结构，学生多次失败，黏土质地太软在风干之前很容易坍塌变形，学生反复尝试，最后想到用竹签撑起整个模型，成功构建出了青蒿素的准确三维结构。但正是一次次的失败，学生才对这个分子的模型结构有了清晰明白的了解。

分子的结构精确而复杂，除了有艺术上的审美性，更重要的是这些分子贴近生活或者在医药史上有划时代的意义，这些模型向人们展现了化学学科作为基础学科的重要性和物质结构微妙独特的美。其实整个创作的过程就是一个不断犯错，不断修正的过程，学生们对待自己的作品严肃而认真，一遍一遍的校对，最终呈现出了对于他们自己而言最完美、精确的分子模型，也让这些物质对于他们的生活和学习有了不同的意义。